保密通信扛起量子科學(xué)實用化“大旗”
來源：經(jīng)濟(jì)參考報 時間：2018-08-30 11:37:05 作者：
27日，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)主辦的第8屆國際量子密碼大會在上海舉行。這也是量子密碼領(lǐng)域最知名、影響力最大的國際學(xué)術(shù)年度會議，首次在中國舉辦。全球量子科學(xué)領(lǐng)域的不少學(xué)術(shù)大咖，共同研討了量子通信領(lǐng)域最新進(jìn)展和未來趨勢，更為量子科學(xué)發(fā)展探討著產(chǎn)業(yè)化的新圖景。
自上世紀(jì)九十年代以來，量子信息科學(xué)得到了迅猛發(fā)展。其中，量子通信、量子計算、量子精密測量等量子信息技術(shù)可以在確保信息安全、提高運算速度、提升測量精度等方面突破經(jīng)典技術(shù)瓶頸。
量子保密通信克服了經(jīng)典加密技術(shù)內(nèi)在的安全隱患，單光子的不可分割性和量子態(tài)的不可復(fù)制性從原理上保證了信息的不可竊聽和不可破解，確保身份認(rèn)證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等技術(shù)手段的無條件安全，因此可以從根本上解決國防、金融、政務(wù)、商業(yè)等領(lǐng)域的信息安全問題。
大會上，來自各國的科學(xué)家都介紹了本國的量子通信發(fā)展計劃，其中“墨子號”成了明星焦點?！拔覀兊摹犹枴孔涌茖W(xué)實驗衛(wèi)星，上天已經(jīng)兩年了，它正在成為洲際量子通信的全球信使。”中科院院士、中國科技大學(xué)常務(wù)副校長潘建偉說。
2017年9月，結(jié)合“墨子號”衛(wèi)星，我國科學(xué)家成功與奧地利實現(xiàn)了世界首次洲際量子保密通信，這標(biāo)志著我國已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形。潘建偉說，到了今年，這種國際合作正在遍地開花。團(tuán)隊與非洲西北海域的加那利群島進(jìn)行了洲際通信，并將與加拿大、意大利等國展開合作，這一系列洲際實驗，都在不斷驗證量子保密通信的安全性。
而且，這一國際合作逐步正“雙向”進(jìn)行。鑒于日本也有量子衛(wèi)星的發(fā)射計劃，潘建偉表示，也期待能與日本展開合作，“與基礎(chǔ)科研相關(guān)的領(lǐng)域，我們愿意開放在這一領(lǐng)域的經(jīng)驗，和全世界進(jìn)行合作?！?/p>
記者了解到，目前更多的量子科學(xué)衛(wèi)星也正在規(guī)劃中。據(jù)介紹，在相關(guān)部門的統(tǒng)一部署下，我國已經(jīng)開始研制中高軌量子通信衛(wèi)星，同時正在研制3到5顆低軌量子通信衛(wèi)星，滿足更為廣泛的需求，把量子密鑰送往全世界。
隨著量子通信技術(shù)的不斷成熟，量子密鑰分發(fā)和量子保密通信，正在逐漸成為量子科學(xué)實用化速度最快的領(lǐng)域。潘建偉表示，今年學(xué)術(shù)會議上多位專家都提到，量子保密通信的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在全球提速。這好比是在實驗室和實用化之間架起了一個“連接”，讓更多的人可以參與進(jìn)來。
現(xiàn)代量子信息理論的創(chuàng)始人之一、2018年沃爾夫獎獲得者查爾斯·班納特（Charles Bennett）說，“墨子號”的發(fā)射以及一系列中國量子通信領(lǐng)域的突破是令人印象深刻的，它將量子密鑰分發(fā)的距離拓展到了千公里量級，把量子通信推到了可實際應(yīng)用的當(dāng)口?！叭藗冏钇诖吹降模褪强茖W(xué)一步步向前推進(jìn)，最終發(fā)展為行業(yè)應(yīng)用?！?/p>
記者在大會上看到，包括百度、阿里巴巴等在內(nèi)的多家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，也正在加入量子科學(xué)實用化的大軍中。企業(yè)的積極參與，將加快這一進(jìn)程。
潘建偉說，量子通信的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程需要經(jīng)歷兩個過程。一是“降成本”。只有讓用戶覺得這一保密通信不僅安全，而且用得起，其大規(guī)模應(yīng)用才會有可能。“現(xiàn)在已經(jīng)在金融、電力等領(lǐng)域進(jìn)行了小規(guī)模的應(yīng)用?！?/p>
二是安全性驗證，不僅證明量子保密通信的理論安全，也要在實踐中證明其安全性。一方面要做大量的攻防測試，另一方面也要形成標(biāo)準(zhǔn)，例如量子密鑰分發(fā)和量子保密通信的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。潘建偉也希望，在經(jīng)過一周的會議討論后，全球量子通信領(lǐng)域科學(xué)家能夠形成一些共識，發(fā)表一個宣言或白皮書，以推動整個領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
除了量子保密通信，量子計算是量子科學(xué)又一炙手可熱的“明星領(lǐng)域”。在解決特定甚至通用問題上，讓其遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過經(jīng)典計算機(jī)的計算能力，一直是各國科學(xué)家追求的終極目標(biāo)。
“未來的世界就是量子計算＋人工智能。硬件創(chuàng)新層面是量子計算機(jī)，軟件創(chuàng)新就是人工智能”。圖靈獎獲得者、中國科學(xué)院院士姚期智表示，量子計算可以大幅提升我們進(jìn)行海量數(shù)據(jù)運算的能力。（記者 周琳 董瑞豐）
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